GENETIC DIVERSITY ASSESSMENT AMONG TALL COCONUT PALM

Authors

  • Kamila Marcelino Brito Sobral Department of Biological Sciences, Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, BA
  • Manoel Abílio de Queiroz Department of Technology and Social Sciences, Universidade do Estado da Bahia, Juazeiro, BA
  • Carlos Alberto da Silva Ledo Embrapa Mandioca e Fruticultura, Cruz das Almas, BA
  • Carina Mendes Loiola Embrapa Tabuleiros Costeiros, Aracaju, SE
  • Jéssica Barros Andrade Department of Biological Sciences, Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, BA
  • Semíramis Rabelo Ramalho Ramos Embrapa Tabuleiros Costeiros, Aracaju, SE

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252018v31n104rc

Keywords:

Cocos nucifera L.. Genetic resources. Genetic variability. Germplasm.

Abstract

The tall coconut (Cocos nucifera L.) has great socioeconomic importance in Brazil and was first introduced on the coast of the north-eastern region, where it has been exploited in a semi-extractivist manner. The goal of this study was to quantify the genetic divergence between accessions introduced and preserved at the International Coconut Genebank for Latin America and the Caribbean, estimate the efficiency of descriptors used in the discrimination of the accessions, and indicate the essential descriptors for the activities of characterisation and evaluation. The accessions used were: Polynesia Tall; Tonga Tall; West African Tall; Rennel Tall; Rotuma Tall; Vanuatu Tall; Malayan Tall and Brazilian Tall Praia-do-Forte. Thirty-five quantitative descriptors recommended for the species were used. Genetic divergence was estimated by the Mahalanobis’s generalised distance and the cluster analysis was performed using the unweighted pair group method with arithmetic mean (UPGMA). The relative importance of the descriptors was measured according to Singh and Jolliffe’s methods, and the variables were selected taking into consideration the matching information in the two methods, eliminating those that were discarded in the two procedures. The agronomic characteristics indicated that the first canonical variable explained 90.25% of total variance. The most efficient descriptors for detecting the genetic divergence were: fruit equatorial circumference; nut polar and equatorial circumference; quantity of liquid endosperm; total fruit weight; nut weight; stem height; girth of stem at 1,5m height; number of leaflets; and number of bunches. The most dissimilar accessions according to the agronomic characteristics were Rotuma Tall and West African Tall, which can be primarily indicated as genitors for the formation of segregating populations in breeding programmes.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Kamila Marcelino Brito Sobral, Department of Biological Sciences, Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, BA

Doutoranda em Recursos Genéticos Vegetais pela Universidade Estadual de Feira de Santana, Mestre em Agroecossistemas, com ênfase em Recursos Genéticos Vegetais. Formação em Ciencias Biologicas pela Universidade Federal de Sergipe e Pós-Graduação em MBA/ Empreendedorismo para docentes pela Faculdade São Luis de França.

Manoel Abílio de Queiroz, Department of Technology and Social Sciences, Universidade do Estado da Bahia, Juazeiro, BA

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (1967), mestrado em Agronomia (Genética e Melhoramento de Plantas) pela Universidade de São Paulo (1969) e doutorado em Genetics and Plant Breeding - University of Cambridge, Inglaterra (1984). Atualmente é professor Titular da Universidade do Estado da Bahia (UNEB), Docente Permanente do Curso de Mestrado em Horticultura Irrigada da UNEB e professor Colaborador da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS) no curso de Pós Graduação em Recursos Genéticos Vegetais. Tem experiência na área de Agronomia, com ênfase em Fitotecnia (Recursos Genéticos Vegetais e Melhoramento de Plantas), atuando principalmente nos seguintes temas: cucurbitáceas, fruteiras nativas do semiárido, recursos genéticos vegetais, melhoramento vegetal e germoplasma.

Carlos Alberto da Silva Ledo, Embrapa Mandioca e Fruticultura, Cruz das Almas, BA

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Viçosa (1993), mestrado em Estatística e Experimentação Agropecuária pela Universidade Federal de Lavras (1998) e doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas pela Universidade Federal de Lavras (2002). É pesquisador da Embrapa Mandioca e Fruticultura, professor permanente dos cursos de Pós-Graduação em Ciências Agrárias e Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia. Atua nas áreas de Melhoramento Genético de Plantas, Recursos Genéticos Vegetais e Estatística e Experimentação Agropecuária, com ênfase no melhoramento genético do mamoeiro, pré-melhoramento de mandioca, genética quantitativa, planejamento de experimentos, análise estatística de dados e análise multivariada de dados.

Carina Mendes Loiola, Embrapa Tabuleiros Costeiros, Aracaju, SE

Possui graduação em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal de Sergipe (2005), mestrado em Agroecossistemas pela Universidade Federal de Sergipe (2009) e Doutorado em Fitotecnia pela Universidade Federal Rural do Semi-Árido (2014). Tem experiência na área de Agronomia, com ênfase em Sustentabilidades dos Agroecossitemas e Biologia Molecular, atuando principalmente nos seguintes temas: Melhoramento genético, cocos nucifera L.

Jéssica Barros Andrade, Department of Biological Sciences, Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, BA

Graduada em Ciências Biológicas bacharelado pela Universidade Tiradentes - UNIT, e atualmente mestranda em Recursos Genéticos Vegetais no Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais na Universidade Estadual de Feira de Santana - UEFS

Semíramis Rabelo Ramalho Ramos, Embrapa Tabuleiros Costeiros, Aracaju, SE

Possui graduação em Agronomia pela Universidade do Estado da Bahia (UNEB-1990), Mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas pela Universidade Federal de Viçosa (UFV-1995) e Doutorado em Melhoramento Genético de Plantas pela Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF-2003), Campos, Rio de Janeiro, RJ. Atualmente é Pesquisadora A da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, EMBRAPA, Unidade Embrapa Tabuleiros Costeiros, localizada na cidade de Aracaju, Sergipe. Tem especialização na área de Recursos Genéticos atuando, principalmente, nos seguintes temas: Recursos Genéticos Vegetais, Manejo de Bancos de Germoplasma, Melhoramento Vegetal, Melhoramento Participativo, Cucurbitáceas, Cocos nucifera. Atualmente é Curadora do Banco Internacional de Coco para a América Latina e Caribe (ICG), o qual se encontra vinculado á Rede Internacional de Coco (COGENT). É também Vice-Presidente da Rede de Recursos Genéticos Vegetais do Nordeste

References

ARAGÃO, W. M. et al. Seleção de cultivares de coqueiro para diferentes ecossistemas do Brasil. In: QUEIROZ, M. A.; GOEDERT, C. O.; RAMOS, S. R. R. (Eds.). Recursos genéticos e melhoramento de plantas para o Nordeste brasileiro. Petrolina: Embrapa Semiárido, 1999. Disponível em: <http://www.cpatsa.embrapa.br:8080/catalogo/livrorg/coco.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2016.

BAUDOUIN, L. et al. General overview of genetic research and experimentation on coconut varieties tolerant/resistant to Lethal Yellowing. Oilseeds and Fats, Crops and Lipid, Les Ulis, v. 16, n. 2, p. 127-131, 2009.

CHARRAD, M. et al. NbClust: An examination of indices for determining the number of clusters. R package version 1.4. Disponível em: <https://cran.r-project.org/web/packages/NbClust/index.html>. Acesso em: 20 jan. 2015.

CRUZ, C. D.; FERREIRA, F. M.; PESSONI, L. A. Biometria Aplicada ao Estudo da Diversidade Genética. 1. ed. Viçosa, MG: UFV, 2011. 620 p.

CRUZ, C. D. GENES - A Software Package for Analysis in Experimental Statistics and Quantitative Genetics. Acta Scientiarum, Maringá, v. 35, n. 3, p. 271-276, 2013.

DARE, D. et al. Evaluation of some basic traits of a promising coconut hybrid: Sri Lankan green dwarf crossed to Vanuatu tall (SGD x VTT). Journal of Science and Technology, Kumasi, v. 30, n. 3, p. 9-14, 2010.

FAOSTAT. Culturas ano 2014. Disponível em: <http://faostat.fao.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor>. Acesso em: 10 mar. 2016.

HARRIES, H. C. The Cape Verde region: (1499-1549): the key to coconut in the western hemisphere? Turrialba, Turrialba, Costa Rica, v. 27, n. 3, p. 227-231, 1977.

INTERNATIONAL PLANT GENETIC RESOURCES INSTITUTE - IPGRI. Descritors for Coconut (Cocos nucifera L.). Rome, Italy, 1995, 68 p.

JOLLIFFE, I. T. Discarding variables in a principal component analysis. I. Artificial data. Applied Statistics, London, v. 21, n. 2, p. 160-173, 1972.

JOLLIFFE, I. T. Discarding variables in a principal component analysis. II: real data. Journal of the Royal Statistical Society Series C - Applied Statistics, London, v. 22, n. 1, p. 21-31, 1973.

LOIOLA, C. M. Diversidade genética em coqueiro-gigante (Cocos nucifera L.) por meio de marcadores microssatélites e características morfoagronômicas. 2014. 100 f. Dissertação (Doutorado em Fitotecnia: Área de Concentração em Agricultura Tropical) - Universidade Federal Rural do Semiárido, Mossoró, 2014.

LOIOLA, C. M. et al. Genetic relationships among tall coconut palm (Cocos nucifera L.) accessions of the International Coconut Genebank for Latin America and the Caribbean (ICG-LAC), evaluated using microsatellite markers (SSRs). PLoS ONE, San Francisco, v. 11, n. 3, p. 1-7, 2016.

MANTEL, N. The detection of disease clustering and generalized regression approach. Cancer Research, Birmingham, v. 27, n. 2, p. 209-220, 1967.

MARINHO, V. L. A.; BATISTA, M. F.; MILLER, R. Praga quarentenária A1 amarelecimento letal do coqueiro “Coconut Lethal Yellowing”. Brasília, DF: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2002. 4 p. (Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. Comunicado técnico, 73).

MARTINEZ, R. T. et al. Characterization of the genetic diversity of the Tall coconut (Cocos nucifera L.) in the Dominican Republic using microsatellite (SSR) markers. Tree Genetics & Genomes, New York, v. 6, n. 1, p. 73-81, 2009.

MYRIE, W. A. et al. First report of lethal yellowing disease associated with subgroup 16SrIV-A phytoplasmas in Antigua, West Indies. New disease Reports, London , v. 29, n. 12, p. 12, 2014.

OROPEZA, C. et al. Coconut lethal yellowing. In: BATUGAL, P.; RAMANATHA RAO, V.; OLIVER, J. (Eds.). Coconut Genetic Resources, Malaysia: International Plant Genetic Resources Institute, 2005. p. 349-363.

OYOO, M. E. et al. In-situ morphological characterization of coconut in the Coastal Lowlands of Kenya. African Journal of Plant Science, Ebène, v. 2, n. 2, p. 65-74, 2015.

PERERA, L. et al. Studying genetic relationships among coconut varieties/populations using microsatellite markers. Euphytica, Wageningen, v. 132, n. 1, p. 121–128, 2003.

RIBEIRO, F. E.; SOARES, A. R.; RAMALHO, M. A. P. Divergência genética entre populações de coqueiro gigante do Brasil. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 34, n. 9, p. 1615-1622, 1999.

RIBEIRO, F. E. et al. Ecótipos de coqueiro gigante no Brasil. Aracaju, SE: EMBRAPA-CPATC, 2000. p. 25.

RIBEIRO, F. E. et al. Population structures of Brazilian tall coconut (Cocos nucifera L.) by microsatellite markers. Genetics and Molecular Biology, Ribeirão Preto, v. 33, n. 4, p. 696-702, 2010.

ROMNEY, D. H.; DIAS, B. C. Coconut varieties in Bahia state. In: Session of the FAO technical working party on coconut production, protection and processing, 5. FAO, 1979. p. 4.

SAS INSTITUTE. SAS Technical Report. SAS/STAT software: Changes and Enhancement, Release 9.0, Cary NC: SAS Institute. 2003.

SINGH, D. The relative importance of characters affecting genetic divergence. The Indian Journal of Genetic and Plant Breeding, New Delhi, v. 41, n. 2, p. 237-245, 1981.

SNEATH, P. H.; SOKAL, R. R. Numerical taxonomy: The principles and practice of numerical classification. San Francisco: W. H. Freeman, 1973. 573 p.

SOKAL, R. R.; ROHLF, F. J. The comparison of dendrograms by objective methods. Taxon, Berlin, v. 11, n. 2, p. 33-40, 1962.

ZIZUMBO-VILLARREAL, D.; COLUNGA-GARCÍAMARÍN, P. Morpho-physiological variation and phenotypic plasticity in Mexican populations of coconut (Cocos nucifera L,), Genetic Resources and Crop Evolution, Germany, v. 48, n. 6, p. 547-554, 2001.

YAO, S. D. M. et al. Fiabilité d’une liste minimale de descripteurs agromorphologiques recommandée par le COGENT dans l’étude de la diversité génétique du cocotier (Cocos nucifera L.). Journal of Animal &Plant Sciences, Lahore, v. 26, n. 1, p. 4006-4022, 2015.

Downloads

Published

11-12-2017

Issue

Section

Agronomy